Pengetahuan

Penyelesaian pencahayaan industri pintar menggunakan sistem kawalan digital, ketersambungan universal dan strategi-berdasarkan platform untuk menukar lekapan lampu industri kepada sistem pencahayaan yang pintar dan boleh kendali. Penggunaan cerapan digital dalam kawalan pencahayaan menjadi lebih popular sejak beralih kepada pencahayaan keadaan pepejal berdasarkan teknologi LED. Matlamat transformasi digital dalam sektor perindustrian adalah untuk meningkatkan kecekapan melebihi apa yang boleh disediakan oleh lampu LED sahaja sambil mewujudkan keadaan kerja yang selamat, cekap dan produktif. Kemungkinan untuk membangunkan keupayaan unik dan melaksanakan ciri-ciri canggih dimungkinkan oleh interaksi kukuh yang diwujudkan oleh penyelesaian pencahayaan pintar antara teknologi maklumat (IT) dan teknologi operasi (OT), serta antara perkakasan dan perisian. Untuk mengumpulkan, berkongsi, membuat keputusan dan bertindak, kelas homogen pelbagai peranti dan sistem digabungkan menjadi rangkaian yang komprehensif. Pentadbiran kemudahan perindustrian perlu mengalami perubahan ketara pada masa hadapan berikutan Industri 4.0. Revolusi digital ini termasuk pencahayaan industri pintar.

Reka bentuk pencahayaan untuk bangunan perindustrian adalah pendekatan yang unik kerana ruang ini adalah dunia yang berbeza. Kemudahan industri ialah mana-mana lokasi di mana pengeluaran atau aktiviti yang berkaitan dengan pembuatan berlaku. Sektor automobil, jentera berat, alat mesin besar, pembinaan kapal, pesawat, keluli, kimia, petrokimia dan farmaseutikal boleh menggunakan kemudahan pembuatan berat ini. Mereka juga mungkin kilang pembuatan ringan yang membuat elektronik pengguna, peralatan elektrik, makanan, kertas, tekstil, kulit dan kayu, antara barangan harian yang lain.

Tidak seperti jenis infrastruktur lain, kemudahan industri menawarkan pelbagai kegunaan. Lokasi ini mengendalikan pelbagai tugas, termasuk kawalan kualiti, penyimpanan, logistik, pengeluaran, pemesinan, pemasangan, kemasan dan pembungkusan. Atribut fizikal dan susun atur seni bina kemudahan industri adalah berdasarkan sistem, prosedur, mesin, bahan dan sifat produk, keperluan penyelenggaraan dan kebimbangan keselamatan pekerja yang khusus. Kemudahan industri mempunyai persekitaran yang lebih pelbagai di samping infrastruktur yang unik kerana pengaruh terutamanya unsur tempatan seperti getaran, suhu dan atmosfera.

Penyelesaian pencahayaan kemudahan industri moden harus membolehkan penyediaan persekitaran yang selesa dan menyenangkan sambil meminimumkan kos kitaran hayat sistem pencahayaan yang dipasang. Ketidakhadiran yang berkurangan, ralat pengeluaran yang lebih sedikit dan kemalangan industri yang lebih sedikit semuanya boleh dikaitkan dengan tempat kerja yang menyenangkan secara visual. Sebuah syarikat mungkin berada pada kelemahan kompetitif jika infrastruktur pencahayaannya tidak beroperasi dengan cekap, walaupun ia adalah penting untuk mencapai keterlihatan yang jelas melalui peraturan yang sesuai bagi beberapa parameter (silau, kecerahan, keseragaman, pencahayaan, kualiti warna, kontras dan penyesuaian).

Penuaian siang hari tidak diutamakan di banyak tapak perindustrian, dan sistem pencahayaan mesti berjalan secara berterusan. Jumlah lumen yang boleh diberikan oleh luminair teluk tinggi dan bilangan luminair yang diperlukan untuk menutupi seluruh tapak sangat dituntut oleh ruang siling tinggi yang luas yang biasa di dewan pengeluaran perindustrian. Sepanjang waktu operasi yang dilanjutkan, sejumlah besar sistem pencahayaan kuasa tinggi menghasilkan keperluan beban yang sangat tinggi (kW) dan menggunakan sejumlah besar kuasa elektrik (kWj).

Tiga faktor utama membentuk kos kitaran hayat sistem pencahayaan: perbelanjaan modal, kos tenaga dan kos penyelenggaraan. Kos penyelenggaraan ialah faktor X yang boleh mempunyai pengaruh terbesar pada kos kitaran hayat, walaupun kos tenaga untuk mengendalikan sistem pencahayaan kerap melebihi kos modal pencahayaan.Lampu teluk tinggi pintar LEDboleh menjadi sukar untuk menerangi banyak kawasan perindustrian. Sukar untuk sistem pencahayaan untuk bertahan dalam keadaan yang sukar ini kerana bahan kimia kaustik, kelembapan yang tinggi, suhu tinggi, getaran yang ketara, atmosfera yang menghakis dan/atau kuasa yang tidak bersih. Siling yang sukar dicapai meningkatkan perbelanjaan kakitangan dan isu keselamatan apabila ia berkaitan dengan penyelenggaraan rutin atau remping.

Reka bentuk lampu industri mesti mengambil kira pelbagai faktor dan menggunakan luminair industri yang berfungsi dengan berkesan, cekap dan boleh dipercayai dalam tetapan yang menuntut. Terdapat dua jenis luminair industri yang dimaksudkan untuk kegunaan dalaman: teluk tinggi dan teluk rendah. Apabila ketinggian siling atau kekuda bumbung melebihi 6.1 meter (20 kaki), lampu teluk tinggi digunakan untuk memberikan pencahayaan umum. Sehingga enam meter (20 kaki) ialah ketinggian maksimum di mana lampu low bay boleh dipasang. Lampu teluk tinggi ialah peranti pencahayaan langsung yang menyebarkan semua cahaya yang dipancarkan ke arah permukaan yang ingin diterangi. Untuk memberikan pencahayaan yang mencukupi merentasi ketinggian jernih yang tinggi, ia biasanya dibuat untuk menghasilkan output cahaya lebih daripada 10,000 lumen dalam pancaran terkawal. Luminair yang digunakan dalam aplikasi pencahayaan ruang rendah biasanya perlu mempunyai serakan yang lebih luas untuk liputan optimum dan memancarkan kurang daripada 10,000 lumen. Oleh kerana ketinggian pelekapnya yang rendah, lampu teluk rendah memerlukan kawalan silau yang lebih ketat, yang boleh dicapai dengan menggunakan pemantul untuk menyekat cahaya sudut tinggi atau refraktor prismatik atau peresap opal untuk melembutkan kecerahan. Untuk menerangi bayang-bayang yang dicipta oleh halangan atas atau untuk menawarkan pencahayaan yang sesuai untuk pekerjaan yang menuntut secara visual, pencahayaan tugasan setempat digunakan. Lampu banjir, yang merupakan luminair yang boleh dituju dengan pengagihan cahaya terkawal, biasanya digunakan untuk menerangi kawasan pengeluaran luar.

Keperluan untuk luminair yang sesuai untuk digunakan di lokasi dengan keadaan iklim yang luar biasa adalah satu lagi cara untuk mengkategorikan luminair industri. Suhu ambien yang sangat tinggi, suhu beku, kelembapan tinggi, kawasan lembap atau tetapan hos-bawah, atmosfera menghakis dan getaran daripada jentera besar adalah semua cabaran yang mesti mereka tahan. Lekapan lampu industri dicipta, diperiksa dan diluluskan untuk kegunaan di kawasan yang dikategorikan mengikut tahap bahayanya. Persekitaran berbahaya ditakrifkan sebagai persekitaran yang mengandungi gas atau wap mudah terbakar, habuk mudah terbakar dan/atau konduktif, dan gentian mudah terbakar dan terbang. Kemudahan yang memproses minyak dan gas, kimia dan produk petrokimia, pelantar penggerudian, pelantar minyak luar pesisir, pemuatan marin dan terminal pemindahan bahan api, pemasangan luar pesisir dan tepi dok, ladang tangki, loji pengekstrakan pelarut, stesen pam saluran paip, loji rawatan sisa dan kumbahan, kilang pulpa dan kertas, kemudahan yang mengeluarkan dan menyimpan peluru dan bunga api, kemudahan penyediaan serbuk dan lakuer. loji, dan kemudahan pengendalian arang batu adalah semua contoh lokasi berbahaya.

Pencahayaan LED telah mengukuhkan penguasaannya dalam pasaran pencahayaan perindustrian dan menjadi standard dalam tempoh sepuluh tahun yang lalu. Sistem pencahayaan tradisional bergantung pada-nyahcas intensiti tinggi (HID) atau teknologi pendarfluor, yang mempunyai kelemahan dan sekatan yang serius. LED menawarkan kecekapan yang hebat dan operasi yang boleh dipercayai dengan menggunakan electroluminescence yang dihasilkan oleh penggabungan semula antara elektron dan lubang di kawasan aktif dalam simpang p-n semikonduktor. Walaupun terdapat penjimatan tenaga yang ketara daripada penggunaan berleluasa luminair LED, masih terdapat banyak peluang untuk mengurangkan kos kitaran hayat.

Dengan meningkatkan kecekapan aplikasi pencahayaan (LAE), yang mengambil kira kecekapan penghantaran optik, keamatan dan keberkesanan spektrum, teknologi SSL boleh menghasilkan penjimatan tenaga tambahan yang ketara. Jika dibandingkan dengan sistem pencahayaan lama, jangka hayat LED yang wujud,-operasi bebas percikan dan ketahanan keadaan pepejal membolehkan penciptaan sistem pencahayaan yang teguh dengan jangka hayat yang lebih lama. Sistem ini juga lebih teguh dari segi mekanikal untuk menahan keadaan persekitaran yang teruk dan jauh lebih selamat untuk digunakan di lokasi berbahaya. Disebabkan oleh kos penyelenggaraan yang tinggi dan pergantungan tugas industri pada persekitaran yang terang, kegagalan-sistem pencahayaan berfungsi secara percuma sepanjang kitaran hayat yang panjang adalah penting dalam aplikasi industri.

led high bay fixtures

Walaupun teknologi LED sentiasa berada di barisan hadapan dalam kecekapan operasi, perkembangan terkini dan inovasi telah melampaui batas untuk memaksimumkan kecekapan tenaga sistem pencahayaan dan mewujudkan ruang kerja yang lebih produktif. Menggunakan kebolehkawalan LED yang lebih baik, yang pada asasnya membezakan teknologi daripada pesaingnya, adalah asas kepada pencapaian ini. LED ialah peranti electroluminescent yang boleh menahan pensuisan hidup/mati berterusan, menawarkan peredupan julat penuh dan bertindak balas dengan cepat dan tepat untuk mengawal isyarat. Dengan tahap kebolehkawalan ini, output cahaya LED boleh dimodulasi secara automatik sebagai tindak balas kepada input sensor atau algoritma praprogram.

Pencahayaan teluk tinggi LEDserasi dengan semua sistem kawalan pencahayaan yang telah dibangunkan untuk memenuhi keperluan pengurusan tenaga pemilik atau pengendali kemudahan industri, termasuk pengesanan penghunian, penjadualan masa, penuaian siang hari, penalaan institusi, tindak balas permintaan dan pampasan penyesuaian. Di luar sekadar meningkatkan kecekapan operasi, kawalan berasaskan perisian-boleh membuka kunci pelbagai ciri berharga yang lain. Spektrum sistem pencampuran warna dan, akibatnya, warna cahaya yang dipancarkannya boleh dilaraskan secara dinamik dengan memalapkan secara bebas setiap primer LED. Pada peringkat biologi, pengurusan dinamik warna dan keamatan membolehkan manipulasi pengeluaran hormon penting untuk menimbulkan tindak balas positif pada manusia. Penggunaan-pencahayaan berpusatkan manusia (HCL) untuk meningkatkan produktiviti, kesihatan mental dan kesihatan fizikal di tempat kerja sedang didorong oleh teknologi ini.

Jenis pencahayaan pintar yang paling mudah ialah pencahayaan LED pintar berdasarkan kebolehprograman terbenam dan/atau penderiaan setempat. Menggunakan sistem pencahayaan pintar kendiri dalam kemudahan industri dengan banyak pemasangan lekapan adalah tidak praktikal kerana kos dan kerumitan yang meningkat dengan kecanggihan. Bergantung pada tugas visual, masa yang diperlukan untuk menyelesaikannya, pekerja yang melaksanakannya, dan kepentingan ciri tugas yang berbeza dalam menyiapkan kerja, jumlah cahaya (pencahayaan) dan komposisi spektrumnya sering berubah dalam kemudahan ini. Kawalan pencahayaan yang dilaksanakan pada peringkat litar dalam lekapan lampu kawalan berpusat tidak responsif atau cukup fleksibel untuk memenuhi keperluan khusus atau menyesuaikan diri dengan perubahan susun atur dan tujuan masa hadapan.

Lekapan lampu industri harus disatukan di seluruh kemudahan supaya ia boleh berfungsi bersama sambil mengekalkan keperibadian untuk menyesuaikan pencahayaan untuk ruang tertentu. Sistem pencahayaan harus bekerjasama dan berkongsi pengetahuan untuk membangunkan tahap kecerdasan kolektif yang lebih tinggi yang menjadikan mereka lebih berkebolehan berbanding jika mereka beroperasi secara bebas.

Idea yang sedang berkembang, pencahayaan industri pintar tertumpu pada pembinaan ekosistem digital untuk mengautomasikan lampu, menambah baik ruang dan akhirnya memaksimumkan nilai syarikat. Pencahayaan LED dan rangkaian digital peranti kawalan pintar adalah komponen utama ekosistem digital. Rangkaian digital membolehkan komunikasi antara sistem pencahayaan dan peranti kawalan menggunakan mesej binari digital dan bukannya arahan kawalan berdasarkan perubahan voltan, walaupun sifat digital LED membolehkan penyepaduan mudahnya dengan litar elektronik.

Sistem kawalan digital berdasarkan penamatan pendawaian lembut menggantikan litar pencahayaan berdasarkan penamatan analog keras sebagai blok binaan asas pengezonan kawalan. Komunikasi dua-hala, pengaturcaraan komputer dan pelaksanaan pengezonan dan pengezonan semula melalui perisian yang ditujukan pada luminair individu atau kumpulan luminair merentas pelbagai litar pencahayaan semuanya dimungkinkan melalui penggunaan sistem kawalan digital. Satu luminair boleh diperuntukkan kepada banyak zon untuk melaksanakan pelbagai teknik kawalan di bawah pelbagai keadaan terima kasih kepada kebolehalamatan digital peringkat{3}}luminar. Lebih fleksibiliti dan, akibatnya, lebih ketepatan dalam penghantaran ringan dimungkinkan oleh kapasiti untuk mereka bentuk zon kawalan pada sebarang skala. Selain itu, pengalamatan perisian memudahkan untuk mengezon semula ruang untuk menampung keperluan peralihan. Untuk meningkatkan operasi kemudahan dan membuat keputusan perniagaan yang lebih baik, komunikasi dua hala-mendayakan pengumpulan data prestasi, seperti penggunaan tenaga dan status pemacu, untuk pemprosesan kemudian menggunakan pelbagai teknik statistik dan pengoptimuman. Lekapan lampu boleh digabungkan ke dalam sistem automasi industri untuk kawalan terpusat dan kemudahan-perkongsian data luas melalui rangkaian digital.

Luminair industri menjadi nod pencahayaan digital yang mungkin dikawal secara bebas dan dibantu oleh kecerdasan kolektif ekosistem digital apabila teknologi LED dan kawalan digital berfungsi bersama. Subsistem yang saling bergantung untuk pengurusan terma, pengawalan arus pemacu, kawalan optik dan penyepaduan mekanikal mesti bekerjasama untuk menjamin prestasi terbaik daripada luminair LED industri, yang merupakan sistem bersepadu. Pemacu LED, yang menawarkan penukaran kuasa di bawah voltan bekalan atau turun naik beban untuk memacu LED dengan beban kuasa DC yang berterusan, adalah salah satu bahagian konstituen yang amat penting. Pemacu LED kini merupakan komponen aktif yang penting untuk pelaksanaan kawalan yang berkesan dalam sistem pencahayaan pintar dan bukannya sumber kuasa arus tetap yang mudah.

Arus pemanduan menentukan bagaimana LED bercahaya berkelakuan. Oleh itu, penggunaan pelbagai teknik kawalan menjadi lebih mudah dengan pelaksanaan perintah kawalan pensuisan dan peredupan pemandu. Dalam situasi di mana banyak saluran LED atau lapisan pencahayaan memerlukan pengimbangan berhati-hati nisbah kontras bercahaya, peredupan berterusan adalah keupayaan penting yang diperlukan untuk menyediakan perubahan kawalan lancar dan senario pencahayaan berubah-ubah. Menggunakan modulasi lebar-nadi bersepadu (PWM) atau litar pemalapan pengurangan arus malar (CCR), pemacu LED melaksanakan tujuan ini.

Penciptaan sistem pencahayaan pintar berfungsi sepenuhnya dimungkinkan oleh pelbagai pilihan yang boleh dimasukkan ke dalam pemacu LED. Pengawal, yang menawarkan pemprosesan data tempatan dan{1}}membuat keputusan, menghasilkan arahan untuk pemacu LED dan berkomunikasi dengan sistem pengurusan pusat melalui get laluan, adalah penting untuk sistem ini. Litar bersepadu (IC) atau sistem-pada-cip (SoC) dengan mikropengawal dan transceiver di atasnya dipanggil pengawal cahaya. Mikropengawal juga menggabungkan memori, I/O, dan unit pemprosesan pusat (CPU). Memori denyar mengandungi perisian terbenam, selalunya dikenali sebagai perisian tegar. Sifat boleh atur cara sistem LED berasaskan mikropengawal-memungkinkan untuk menambah ciri pencahayaan pintar seperti persediaan pemandangan, pencampuran warna, penurunan penyelenggaraan lumen dan penjadualan lanjutan.

Pada asasnya, pencahayaan industri pintar melibatkan penggabungan sistem pencahayaan ke dalam rangkaian-berasaskan komputer yang sedang membangun dengan menjangkakan Internet of Things (IoT). Kesalingoperasian dimungkinkan pada saiz besar rangkaian berasaskan IP-oleh IoT, yang turut mengembangkan sambungan Internet Protocol (IP) ke titik akhir dengan sumber terhad. Seni bina Internet of Things (IoT) menyediakan pelbagai perkhidmatan dan aplikasi untuk menyelesaikan masalah yang terlalu kompleks untuk diuruskan dalam rangkaian tertutup.

Sistem pencahayaan tidak perlu menempatkan kuasa pemprosesan secara fizikal dalam ekosistem IoT. Pelayan dan perisian yang mendayakan pengkomputeran awan,-analitis data besar, kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin mungkin merupakan sebahagian daripada infrastruktur awan. Pemprosesan data, visualisasi data, penyimpanan data dan pengambilan data semuanya boleh dibuat lebih cekap dengan bantuan ciri ini. Pengendali kemudahan boleh meningkatkan automasi pencahayaan dan kecekapan operasi dengan bantuan cerapan yang boleh diambil tindakan daripada data IoT.

Segala-galanya antara peranti IoT dan apl IoT diselaraskan dan diuruskan oleh platform IoT. Ia menawarkan koleksi elemen perisian untuk pengurusan peranti IoT, pengurusan data, pembangunan aplikasi dan pendayaan. Internet Perindustrian Perkara (IIoT), yang ditetapkan untuk menyambut era baharu aplikasi industri, mungkin disambungkan kepada pencahayaan industri pintar.